EP1307643B1 - Method and device for controlling a drive unit - Google Patents
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- EP1307643B1 EP1307643B1 EP01957722A EP01957722A EP1307643B1 EP 1307643 B1 EP1307643 B1 EP 1307643B1 EP 01957722 A EP01957722 A EP 01957722A EP 01957722 A EP01957722 A EP 01957722A EP 1307643 B1 EP1307643 B1 EP 1307643B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
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- maximum
- accelerator pedal
- maximum permissible
- drive unit
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/18—Control of the engine output torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/18—Control of the engine output torque
- F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit
Definitions
- the invention relates to a method and a device for controlling a drive unit.
- WO99 / 13207 is a method and an apparatus for controlling a drive unit a vehicle known, wherein on the basis of the driver's request, a target torque value or a target power value is formed, which is used to control the drive unit serves, with a maximum allowable torque or a maximum allowable power is determined and the setpoint is limited to the maximum permissible value, if it exceeds the maximum allowable value.
- the maximum allowable moment is usually greater than the allowable torque used to limit it.
- a filtering is to increase the intake manifold time constant, the position controller delay and the moments Functions, such as B. Dashpot.
- Such a method and such a device is known from DE 195 36 038 A1 (U.S. Patent 5,692,472).
- the control of the drive unit a motor vehicle for monitoring purposes one an output of the drive unit representing size with a maximum allowed for this size Value compared, where error response measures are initiated when the Size exceeds the specified allowable value.
- the output size the drive unit are the power of the drive unit or a torque of the drive unit, For example, the indicated torque, the output torque, etc.
- the controller executes the control of the drive unit Computer at least two separate program levels, the calculated comparison for monitoring purposes in the second program level becomes.
- the first program level is reserved for programs that support the Calculate control of the drive unit provided functions. In another execution in the first program level Limitation of the default value controlling the drive unit made to the maximum allowable value.
- the maximum permissible value In order to determine the maximum permissible value, it is generally if there is no driver request, the largest occurring value of the output caused by the idling control can be set, given. Thereby unrestricted driveability is guaranteed. In front especially in vehicles with small engines, low rolling resistance or low internal friction affect consumers like an air conditioning compressor, a torque converter, etc. very strong on the output size of the drive unit, so that with regard to the driveability relatively large permissible Values are to be specified.
- the reduction of the permissible values of the output variable takes place in a preferred embodiment in the each error case, in other embodiments only in selected, at least when the output increasing Errors are perceived by the driver as particularly disturbing i.e. with the accelerator pedal released and one above the Idle speed located speed and / or if the brake has kicked.
- this filter at reduction of pedal travel one faster error response achieved. This is especially true in case of an error in which a maximum driver request is given. This error may accelerate come up to the maximum speed, the improved filtering reduces such overshoots, due to initialization about reduction of pedal way the Vibration tendency of the motor significantly reduced in the event of a fault is.
- Figure 1 is a block diagram of a control unit for control the drive unit of a vehicle.
- Figure 2 and Figure 3 are flowcharts which are preferred Embodiments for determining the maximum permissible value the output of the drive unit, in particular their Moment, pose.
- Figure 4 the consideration additional torque requirements in cold start at calculation of the minimum permissible torque as a flowchart shown.
- FIG. 1 shows a control unit 10 for controlling a drive unit 12, wherein the control unit 10 at least one Computer including memory includes, in which the control the drive unit 12 serving programs are stored. To carry out these programs are the calculator over Input lines 14 to 18 of corresponding measuring devices 20 to 24 operating variable signals of the drive unit and / or the vehicle supplied, which is evaluated by the computer and in the formation of the at least one actuating signal be considered for the drive unit 12.
- Operating size signals are e.g. Signals indicating the engine temperature, Accelerator pedal position, etc. represent.
- the input to the control unit 10 are input by means of running in the computer programs in at least implemented a manipulated variable, which over the at least one Output line 40 of the control unit 10, the at least one State variable of the drive unit 12 in terms of the input variables controls.
- a manipulated variable which over the at least one Output line 40 of the control unit 10, the at least one State variable of the drive unit 12 in terms of the input variables controls.
- a setpoint torque as the setpoint for an output variable determined, which in control signals for control the throttle position, the ignition angle and / or the Fuel metering, etc. implemented an internal combustion engine is, wherein the torque of the internal combustion engine (ie their Output) approaches the predetermined setpoint.
- the power of the drive unit, its speed, etc. controlled as output accordingly.
- the procedure described below is not limited to Connection with an internal combustion engine, but also at other drive types, e.g. used in electric motors.
- a division of Programs are provided in at least two levels, with the First level programs are assigned to the control function and perform the above-mentioned setpoint limitation, assigned during the second level monitoring programs are, which also in the aforementioned state of Technology are described.
- the drive unit To calculate the maximum allowable value for the output the drive unit becomes a maximum allowable Value determined depending on the engine speed.
- Base of the minimum Value form the determined depending on the engine speed maximum permissible values of the output quantity at released pedal, by means of a correction value for the cold start phase, which depends on engine temperature and Engine speed is formed, a correction value when active Catalyst heating function, which also depends on the speed is corrected and / or allowable consumer demand values becomes.
- the latter represent the maximum permissible demand values the active consumer and / or a power stabilization function.
- the permissible values of the output variable are tightened, ie reduced. This tightening does not happen abruptly, but continuously and gently via so-called splines. These allow transition states to be defined so that not only black-and-white states but also gray zones are present.
- the first-order splines have the following general formula, where the input variable is the variable X, the output variable is the variable Y and the transition region is designated by ⁇ :
- the output signals of several splines can be like bits with each other be linked.
- a multiplication represents one logical AND, an addition logical Or link is.
- the splines are used, by the permissible value in certain operating conditions to control and reduce sharper.
- a Operating condition is when the pedal angle is 0, i. the accelerator pedal is released and / or the brake is kicked when the speed is greater than the idle speed and / or if the desired air or ignition torques are the maximum exceed permissible torques.
- an error indicator is received.
- the error indicator then returns from 0 different values, if all conditions are at least in their gray areas.
- the value of the error indicator is then of the permissible outputs deducted a value to be applied. Are all conditions is satisfied, the value of the error indicator is 1. Then the largest applied value subtracted from the allowed values and the error response in this way more manageable.
- the maximum permissible moment is calculated from the smaller value of the speed-dependent maximum read out of a characteristic curve permissible moments and actually in the past occurring maximum moments formed.
- a cold start reservation is additionally included in the cold start activated additively depending on the engine temperature, depending on the engine temperature filtered in time different proportions are taken into account. Thereby the maximum allowable torque will eventually be in cold start expanded so that the availability of the vehicle in this Area is less restricted.
- a provisional value of the maximum permissible value is then entered Moments MIZUV formed according to the weighting of the maximum allowable, relative driver torque MIFAZUL and between the minimum and maximum allowable moment.
- the preliminary maximum allowable moment MIZUV is then a deadtime element 108 supplied.
- the dead time is at the dead time the intake manifold system of the internal combustion engine oriented or corresponds to this dead time.
- the provisionally permissible moment is then fed to the deadtime member a low-pass filter 110 and filtered there.
- Output signal is the filtered one maximum permissible moment MIZUFIL.
- the filtering is initialized, if a return of the accelerator pedal has been detected. This is done by a corresponding threshold switch 112, which is supplied with the pedal position signal WPED is.
- the filter 110 It generates an output signal when the accelerator pedal is withdrawn is, i. e.g. if this is a threshold below.
- the output signal leads to a Initialization of the filter 110 with the provisional maximum permissible value as well as a switching of the switching element 114 in the dashed line position. These Position means that the filtered maximum allowable Value is output.
- the filter 110th then initialize when external torque requests be present, for example, requirements of a motor drag torque controller, a traction control, etc. In this Case is used as the second initialization size instead of the Return of the accelerator pedal position the withdrawal of the provisional maximum permissible torque MIZUV evaluated.
- a predicate 116 the filtered maximum permissible moment MIZUFIL compared with the unfiltered MIZUV. If the unfiltered is smaller than the filtered one, so is via the output line of the comparison element 116 the Switching element 114 shown in the solid line Switched position. This means that then instead of the filtered maximum permissible torque the unfiltered is passed on.
- the dead zone member 108 is connected to the provisional value initialized.
- the unfiltered for further processing maximum allowed moment passed, if not a return of the accelerator pedal has been detected.
- the maximum permissible moment is filtered, since the withdrawal the accelerator pedal only after a certain dead time makes the torque noticeable with a delay.
- This is filtered via deadband 108 and filter 110 maximum allowed moment passed, taking at initialization from Totzonenglied and filter the unfiltered moment is set as the starting point. Once the filtered smaller as the unfiltered moment is, the unfiltered one again passed.
- the permissible moment MIZUL formed in this way becomes then further processed according to FIG. In FIG. 3, the continuous reduction of the maximum permissible torque represented in certain operating situations, the be used initially mentioned splines.
- the maximum allowable torque value of a maximum value selection stage 118 supplied, in the one of the engine speed Nmot dependent value formed by means of a characteristic 120 is, and which the minimum filling of the internal combustion engine represents compared to the maximum allowable value and the larger each passed.
- Is the accelerator pedal let go i. the accelerator pedal position equals 0, so is output from the signal generator 122, a signal which the switching element 124 is in the dashed position and the maximum value selection 118 supplies the value 0.
- a characteristic 130 becomes a correction factor depending on the engine speed formed for the maximum allowable moment, which in multiplication point 132 with a value between 0 and 1 multiplied.
- the weighted correction value MIKORR is supplied to the difference point 126.
- two spline functions 134 and 136 are shown after the formula given above for a first-order spline work in another embodiment second order.
- the input of the spline 134 is formed from the Difference between the pedal travel WPED and a pedal threshold WSCHW, the area of the released accelerator pedal delimited from the area of the stepped accelerator pedal.
- the difference is formed in the difference stage 138.
- the value ⁇ is the threshold WSCHW.
- the output Y of the spline function 134 is in a multiplication 140 with the Output value of the spline function 136 linked.
- This link provides a logical AND link output of multiplication 140 is the error value ERRIND, which takes values between 0 and 1. Values greater than 1 are limited to 1.
- the input quantity of the second illustrated spline 136 is the difference between engine speed Nmot and stationary idle speed Nstat, which formed in the point of difference 142 becomes.
- the value ⁇ depends on a characteristic 144 determined by the engine temperature Tmot.
- the output size Y 'of the spline 136 is in an addition point 146 the value 1 is activated when the brake is applied, or the value 0 when the brake is not applied. The initial value the addition point 146 becomes the multiplication point 140 led.
- FIG. 4 shows a flow chart for determining the minimum permissible moments, taking special measures for the Cold start and the additional torque requirements in this Operating state are met.
- the minimum allowed Moment miminzul becomes dependent on the engine speed nmot e.g. predetermined by a characteristic 200. This size becomes a nonzero value in link 202 switched on (preferably added), if certain predetermined Conditions exist. These are in the switching signal B_zusatz summarized, with this switching signal a positive Has value if additional torque requirements e.g. additional consumers such as vacuum pumps, Air conditioners, fans, headlights, from the generator, etc. are present request the extra moment, and / or additional Functions that also increase the momentum lead the drive unit, such as a KatalysatorMapfunktion.
- the switching signal B_zusatz only on set a positive value if such a torque request during the cold start phase or after start phase occurs. Does the switching signal have a positive value, the switching element 204 is transferred to the dashed position. In this operating state is in the linkage 202 the speed-dependent value a speed and motor temperature dependent formed value switched. The latter is e.g. in map 206 depending on engine speed nmot and engine temperature tmot formed. He takes into account the additional losses occurring in cold engine e.g. through increased friction. This value is in the link 208 with additional torque requests values switched (preferably added) containing these additional Consider torque requirements.
- Catalyst heating function (condition B_katloom fulfilled) further speed-dependent value in the point of connection 208 activated.
- This value is e.g. in a characteristic 210 determined depending on the engine speed nmot and switched on, when the switching element 212 in the presence of said Condition in the dashed position is located.
- Another value to be added in the node 208 is formed in the filter 214.
- This preferably represents a low-pass filter in which a motor temperature-dependent value formed in 216 is filtered.
- the engine temperature tmot is read in and set with respect to a fixed temperature value TNS, possibly weighted with further predetermined variables.
- the temperature value represents a limit that distinguishes the operating state of the cold start from others.
- the low-pass filter is designed such that filtering only takes place when one positive edge was detected in condition signal B_addition (see 218), i. only at Occurrence of a new moment request.
- the value at this time dm_zusatz is filtered with a certain time constant, with changes of this Value can not be taken into account after the above date.
- the filtered one Value dm_zusatz thus represents a time filtered engine temperature-dependent proportion (Cold start derivative).
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit.The invention relates to a method and a device for controlling a drive unit.
Aus der WO99/13207 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs bekannt, wobei auf der Basis des Fahrerwunsches ein Sollmomentenwert oder ein Sollleistungswert gebildet wird, der zur Steuerung der Antriebseinheit dient, wobei ein maximal zulässiges Moment oder eine maximal zulässige Leistung bestimmt wird und der Sollwert auf den maximal zulässigen Wert begrenzt wird, wenn er den maximal zulässigen Wert überschreitet. Das maximal zulässige Moment ist in der Regel größer als das zur Begrenzung verwendete zulässige Moment. Eine Filterung soll die Saugrohrzeitkonstante, die Lagereglerverzögerung und die Momenten erhöhenden Funktionen, wie z. B. Dashpot, berücksichtigen.From WO99 / 13207 is a method and an apparatus for controlling a drive unit a vehicle known, wherein on the basis of the driver's request, a target torque value or a target power value is formed, which is used to control the drive unit serves, with a maximum allowable torque or a maximum allowable power is determined and the setpoint is limited to the maximum permissible value, if it exceeds the maximum allowable value. The maximum allowable moment is usually greater than the allowable torque used to limit it. A filtering is to increase the intake manifold time constant, the position controller delay and the moments Functions, such as B. Dashpot.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 195 36 038 A1 (US-Patent 5 692 472) bekannt. Dort wird im Rahmen der Steuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs zu Überwachungszwecken eine eine Ausgangsgröße der Antriebseinheit repräsentierende Größe mit einem für diese Größe vorgegebenen maximal zulässigen Wert verglichen, wobei Fehlerreaktionsmaßnahmen eingeleitet werden, wenn die Größe den vorgegebenen zulässigen Wert überschreitet. Beispiele für die Ausgangsgröße der Antriebseinheit sind die Leistung der Antriebseinheit oder ein Drehmoment der Antriebseinheit, beispielsweise das indizierte Drehmoment, das Ausgangsdrehmoment, etc. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der die Steuerung der Antriebseinheit ausführende Rechner wenigstens zwei voneinander getrennte Programmebenen, wobei der geschilderte Vergleich zu Überwachungszwecken in der zweiten Programmebene berechnet wird. Der ersten Programmebene sind Programme vorbehalten, welche die zur Steuerung der Antriebseinheit vorgesehenen Funktionen berechnen. In einer anderen Ausführung in der ersten Programmebene eine Begrenzung des die Antriebseinheit steuernden Vorgabewertes auf den maximal zulässigen Wert vorgenommen.Such a method and such a device is known from DE 195 36 038 A1 (U.S. Patent 5,692,472). There is in the context of the control of the drive unit a motor vehicle for monitoring purposes one an output of the drive unit representing size with a maximum allowed for this size Value compared, where error response measures are initiated when the Size exceeds the specified allowable value. Examples of the output size the drive unit are the power of the drive unit or a torque of the drive unit, For example, the indicated torque, the output torque, etc. In one embodiment, the controller executes the control of the drive unit Computer at least two separate program levels, the calculated comparison for monitoring purposes in the second program level becomes. The first program level is reserved for programs that support the Calculate control of the drive unit provided functions. In another execution in the first program level Limitation of the default value controlling the drive unit made to the maximum allowable value.
Zur Bestimmung des maximal zulässigen Werts wird im allgemeinen, wenn kein Fahrwunsch des Fahrers vorliegt, der größte vorkommende Wert der Ausgangsgröße, der durch die Leerlaufregelung eingestellt werden kann, vorgegeben. Dadurch wird eine uneingeschränkte Fahrbarkeit gewährleistet. Vor allem bei Fahrzeugen mit kleinen Motoren, geringem Rollwiderstand oder geringer innerer Reibung wirken sich Verbraucher wie ein Klimakompressor, ein Drehmomentenwandler, etc. sehr stark auf die Ausgangsgröße der Antriebseinheit aus, so daß mit Blick auf die Fahrbarkeit relativ große zulässige Werte vorzugeben sind.In order to determine the maximum permissible value, it is generally if there is no driver request, the largest occurring value of the output caused by the idling control can be set, given. Thereby unrestricted driveability is guaranteed. In front especially in vehicles with small engines, low rolling resistance or low internal friction affect consumers like an air conditioning compressor, a torque converter, etc. very strong on the output size of the drive unit, so that with regard to the driveability relatively large permissible Values are to be specified.
Zur Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung des zulässigen Wertes der Ausgangsgröße wird gemäß der DE 197 39 565 A1 für die Nachstartphase bei kalter Antriebseinheit eine Aufweitung des maximal zulässigen Wertes vorgenommen, wodurch in diesem Bereich Zusatzfunktionen unbeeinflußt wirken können und gleichzeitig außerhalb dieses Bereichs eine relativ genaue Festlegung des maximal zulässigen Wertes und daher eine große Effektivität bei der Fehlererkennung erreicht wird. Allerdings werden mit diesem Verfahren nur zwei Betriebszustände unterschieden.To improve the accuracy of the determination of the permissible Value of the output is according to DE 197 39 565 A1 for the Nachstartphase with cold drive unit an expansion of the maximum permissible value, whereby Additional functions can be unaffected in this area and at the same time outside this range a relative exact specification of the maximum permissible value and therefore achieved a great effectiveness in error detection becomes. However, with this method only two operating states distinguished.
Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 199 63 759.8 vom 30.12.1999 ist bekannt, zur Bestimmung des zulässigen Werts eine Gewichtung mit dem maximal zulässigen Fahrerwunsch zwischen einem maximal zulässigen und einem minimal zulässigen Wert zu berechnen. Dabei werden zusätzlich über einen gesonderten Pfad die zulässigen Forderungen der Verbraucher und des Leerlaufreglers geprüft und berücksichtigt. Bei fehlerhafter Berechnung dieser Anteile werden sie begrenzt.From the not previously published German patent application 199 63 759.8 dated 30.12.1999 is known to determine the permissible value a weighting with the maximum permissible value Driver's request between a maximum and a minimum to calculate the permissible value. This will be additional via a separate path the permissible requirements of Consumer and the idle controller tested and taken into account. If these shares are calculated incorrectly, they will become limited.
Die beschriebenen bekannten Lösungen zeigen nicht in allen
Fällen optimale Ergebnisse, wie sie mit dem Gegenstand
nach den unabhängigen Ansprüchen 1 bzw. 9 erreicht werden.The described known solutions do not show in all
Optimal results as they match the subject matter
can be achieved according to the
Durch die vorteilhafte Verwendung von sogenannten Splines wird in vorteilhafter Weise ein kontinuierliches, sanftes Verringern der zulässigen Werte der Ausgangsgröße in kritischen Betriebszuständen des Motors erreicht. Dies hat im Vergleich zu einem herkömmlichen, Bit-gesteuerten Verringern den Vorteil, dass die Verringerung nicht sprunghaft erfolgt und so die Gefahr von Schwingungen und vom Fahrer als zu heftig empfundenen Lastschlägen vermieden wird.The advantageous use of so-called splines is advantageous Way a continuous, gentle reduction the permissible values of the output variable in critical operating states reached the engine. This has in comparison to a conventional, bit-driven reducing the advantage that the reduction does not happen abruptly and so on the danger of vibrations and of the driver as too violent perceived load impacts is avoided.
Das Verringern der zulässigen Werte der Ausgangsgröße geschieht dabei in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im jedem Fehlerfall, in anderen Ausführungsbeispielen nur in ausgewählten, zumindest dann, wenn die Ausgangsgröße erhöhende Fehler vom Fahrer als besonders störend empfunden werden, d.h. bei losgelassenem Fahrpedal und einer oberhalb der Leerlaufdrehzahl sich befindlichen Drehzahl und/oder wenn die Bremse getreten ist.The reduction of the permissible values of the output variable takes place in a preferred embodiment in the each error case, in other embodiments only in selected, at least when the output increasing Errors are perceived by the driver as particularly disturbing i.e. with the accelerator pedal released and one above the Idle speed located speed and / or if the brake has kicked.
Bei der Verringerung der zulässigen Werte der Ausgangsgröße wird eine Kennlinie eingesetzt, die motordrehzahlabhängig ist und die derart ausgeführt ist, dass bei stark erhöhter Drehzahl die zulässigen Werte der Ausgangsgröße den Wert 0 erreichen. Dadurch werden auch bei leichtlaufenden Motoren akzeptable Fehlerreaktionen erreicht. Besonders vorteilhaft ist, dass bei getretener Bremse der zulässige Wert der Ausgangsgröße reduziert wird und das Fahrzeug somit im Fehlerfall leichter bremsbar ist.When reducing the allowable values of the output a characteristic is used which depends on engine speed is and which is designed such that at greatly increased The permissible values of the output value are 0 to reach. As a result, even with smooth running engines acceptable error responses achieved. It is particularly advantageous that when the brake is kicked permissible value of the output is reduced and that Vehicle is easier to brake in case of failure.
Von besonderem Vorteil ist die Einführung einer Totzeit bei der Filterung der zulässigen Werte der Ausgangsgröße, da dadurch die Saugrohrtotzeit des Ansaugsystems berücksichtigt wird. Dies führt zu einer vereinfachten Applikation der verwendeten Filterkonstante und dazu, dass eine gegebenenfalls vorhandene Dashpot-Funktion nicht eingeschränkt wird.Of particular advantage is the introduction of a dead time the filtering of the allowable values of the output, as a result takes into account the suction tube dead time of the intake system becomes. This leads to a simplified application of the used Filter constant and that an optional existing dashpot feature is not restricted.
Ferner wird in vorteilhafter Weise durch eine Initialisierung dieses Filters bei der Verkleinerung des Pedalwegs eine schnellere Fehlerreaktion erreicht. Dies gilt insbesondere bei einem Fehler, bei welchem ein maximaler Fahrerwunsch vorgegeben wird. Bei diesem Fehler kann es zur Beschleunigung bis zur Maximaldrehzahl kommen, die verbesserte Filterung verringert derartige Überschwinger, wobei durch die Initialisierung über die Verkleinerung des Pedalwegs die Schwingungsneigung des Motors im Fehlerfall deutlich reduziert ist.Furthermore, advantageously by an initialization this filter at reduction of pedal travel one faster error response achieved. This is especially true in case of an error in which a maximum driver request is given. This error may accelerate come up to the maximum speed, the improved filtering reduces such overshoots, due to initialization about reduction of pedal way the Vibration tendency of the motor significantly reduced in the event of a fault is.
Besondere Vorteile ergeben sich bei Systemen, bei welchem
zulässige Werte der Ausgangsgröße in zwei Programmebenen,
der Ebene 1 und der Ebene 2 gebildet werden. Die Verringerung
der zulässigen Werte der Ausgangsgröße mittels Splines
wird dabei lediglich in der Ebene 1 durchgeführt, so dass
sich der Applikationsaufwand deutlich reduziert. Ferner wird
durch die Initialisierung des Filters mittels des Pedalwegsignals
eine deutlich schnellere Fehlerreaktion gerade in
der Ebene 1 erreicht, während die Überschwinger in der Ebene
2 bei dem genannten Fehlerfall verkleinert werden.Particular advantages arise in systems in which
permissible values of the output variable in two program levels,
Besonders vorteilhaft ist ferner eine Berücksichtigung von zusätzlichen Momentenanforderungen im Kaltstart, z.B. bei Zuschalten zusätzlicher Verbraucher oder Steuerfunktionen. Dies führt zu einer verbesserten Verfügbarkeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Genauigkeit der Überwachung.Furthermore, a consideration of additional torque requirements in cold start, e.g. at Connecting additional consumers or control functions. This leads to improved availability while at the same time Improve the accuracy of the monitoring.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further advantages will become apparent from the following description of embodiments or of the dependent Claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs. In den Figuren 2 und 3 sind Ablaufdiagramme dargestellt, welche bevorzugte Ausführungsformen zur Bestimmung des maximal zulässigen Wertes der Ausgangsgröße der Antriebseinheit, insbesondere deren Moment, darstellen. In Figur 4 ist die Berücksichtigung zusätzlicher Momentenanforderungen im Kaltstart bei Berechnung des minimalen zulässigen Moments als Ablaufdiagramm dargestellt.The invention will be described below with reference to the drawing illustrated embodiments illustrated. It shows Figure 1 is a block diagram of a control unit for control the drive unit of a vehicle. In the figures 2 and Figure 3 are flowcharts which are preferred Embodiments for determining the maximum permissible value the output of the drive unit, in particular their Moment, pose. In Figure 4, the consideration additional torque requirements in cold start at calculation of the minimum permissible torque as a flowchart shown.
Figur 1 zeigt eine Steuereinheit 10 zur Steuerung einer Antriebseinheit
12, wobei die Steuereinheit 10 wenigstens einen
Rechner samt Speicher umfaßt, in dem die zur Steuerung
der Antriebseinheit 12 dienenden Programme abgelegt sind.
Zur Durchführung dieser Programme werden dem Rechner über
Eingangsleitungen 14 bis 18 von entsprechenden Meßeinrichtungen
20 bis 24 Betriebsgrößensignale der Antriebseinheit
und/oder des Fahrzeugs zugeführt, die vom Rechner ausgewertet
und bei der Bildung des wenigstens einen Stellsignals
für die Antriebseinheit 12 berücksichtigt werden. Derartige
Betriebsgrößensignale sind z.B. Signale, die die Motortemperatur,
Fahrpedalstellung, etc. repräsentieren.FIG. 1 shows a
Die der Steuereinheit 10 zugeführten Eingangsgrößen werden
mittels der im Rechner ablaufenden Programme in wenigstens
eine Stellgröße umgesetzt, welche über die wenigstens eine
Ausgangsleitung 40 der Steuereinheit 10 die wenigstens eine
Zustandsgröße der Antriebseinheit 12 im Sinne der Eingangsgrößen
steuert. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird aus
den Eingangsgrößen, insbesondere Fahrpedalstellung und Motordrehzahl
ein Sollmoment als Sollwert für eine Ausgangsgröße
ermittelt, welches in Ansteuersignale zur Steuerung
der Drosselklappenstellung, des Zündwinkels und/oder der
Kraftstoffzumessung, etc. einer Brennkraftmaschine umgesetzt
wird, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine (also deren
Ausgangsgröße) sich dem vorgegebenen Sollwert annähert.The input to the
Anstelle eines Drehmoments wird in einem anderen Ausführungsbeispiel die Leistung der Antriebseinheit, deren Drehzahl, etc. als Ausgangsgröße entsprechend gesteuert. Die nachfolgend beschriebene Vorgehensweise wird nicht nur in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine, sondern auch bei anderen Antriebsarten, z.B. bei Elektromotoren eingesetzt.Instead of a torque is in another embodiment the power of the drive unit, its speed, etc. controlled as output accordingly. The The procedure described below is not limited to Connection with an internal combustion engine, but also at other drive types, e.g. used in electric motors.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Aufteilung der Programme in wenigstens zwei Ebenen vorgesehen, wobei der ersten Ebene Programme zugeordnet sind, die die Steuerungsfunktion sowie der oben erwähnte Sollwertbegrenzung durchführen, während der zweiten Ebene Überwachungsprogramme zugeordnet sind, die ebenfalls im eingangsgenannten Stand der Technik geschildert sind.In the preferred embodiment, a division of Programs are provided in at least two levels, with the First level programs are assigned to the control function and perform the above-mentioned setpoint limitation, assigned during the second level monitoring programs are, which also in the aforementioned state of Technology are described.
Zur Berechnung des maximal zulässigen Wertes für die Ausgangsgröße der Antriebseinheit wird ein maximal zulässiger Wert abhängig von der Motordrehzahl ermittelt. Basis des minimalen Werts bilden die abhängig von der Motordrehzahl ermittelten maximal zulässigen Werte der Ausgangsgröße bei losgelassenem Pedal, die mittels eines Korrekturwertes für die Kaltstartphase, welcher abhängig von Motortemperatur und Motordrehzahl gebildet wird, eines Korrekturwerts bei aktiver Katalysatorheizfunktion, der ebenfalls drehzahlabhängig ist, und/oder zulässiger Verbraucherbedarfswerte korrigiert wird. Letztere repräsentieren die maximal zulässigen Bedarfswerte der aktiven Verbraucher und/oder einer Leistungsstabilisierungsfunktion. Diese Werte werden zu dem minimal zulässigen Ausgangsgrößenwert zusammengefügt. Zur Bestimmung des dem Vergleich zur Überwachung zugrundeliegenden maximal zulässigen Wert der Ausgangsgröße wird der maximal zulässige Wert, der aus Fahrpedalstellung und Motordrehzahl nach Maßgabe eines Kennfelds ermittelt wurde, zwischen dem wie vorstehend beschriebenen minimal und maximal zulässigen Werts gewichtet, vorzugsweise interpoliert.To calculate the maximum allowable value for the output the drive unit becomes a maximum allowable Value determined depending on the engine speed. Base of the minimum Value form the determined depending on the engine speed maximum permissible values of the output quantity at released pedal, by means of a correction value for the cold start phase, which depends on engine temperature and Engine speed is formed, a correction value when active Catalyst heating function, which also depends on the speed is corrected and / or allowable consumer demand values becomes. The latter represent the maximum permissible demand values the active consumer and / or a power stabilization function. These values become minimal permissible output value combined. For determination of the maximum underlying the comparison for monitoring permissible value of the output variable becomes the maximum permissible Value resulting from accelerator pedal position and engine speed according to specification a map has been determined between the above described minimum and maximum allowable value weighted, preferably interpolated.
Auf diese Weise wird eine genaue Ermittlung des maximal zulässigen
Wertes der Ausgangsgröße der Antriebseinheit erreicht,
der der eingangs genannten Überwachung zugrunde
liegt. Die beschriebene Vorgehensweise findet dabei sowohl
bei der Bildung der maximal zulässigen Werte in der Ebene 1
als auch der in der Ebene 2 statt.In this way, an accurate determination of the maximum allowable
Value of the output of the drive unit reached,
based on the above-mentioned monitoring
lies. The procedure described is both
in the formation of the maximum permissible values in
Im Fehlerfall die zulässigen Werte der Ausgangsgröße verschärft, d.h. verkleinert. Diese Verschärfung geschieht dabei nicht sprunghaft, sondern kontinuierlich und sanft über sogenannte Splines. Diese erlauben es, Übergangszustände zu definieren, so dass nicht nur Schwarz-Weiss-Zustände sondern auch Grauzonen vorhanden sind. Splines erster Ordnung weisen dabei die folgende allgemeine Formel auf, wobei die Eingangsgröße die Variable X, die Ausgangsgröße die Variable Y und der Übergangsbereich mit ε bezeichnet ist: In the event of an error, the permissible values of the output variable are tightened, ie reduced. This tightening does not happen abruptly, but continuously and gently via so-called splines. These allow transition states to be defined so that not only black-and-white states but also gray zones are present. The first-order splines have the following general formula, where the input variable is the variable X, the output variable is the variable Y and the transition region is designated by ε:
Die Ausgangssignale mehrerer Splines können wie Bits miteinander verknüpft werden. Eine Multiplikation stellt dabei eine logische Und-Verknüpfung, eine Addition eine logische Oder-Verknüpfung dar.The output signals of several splines can be like bits with each other be linked. A multiplication represents one logical AND, an addition logical Or link is.
Neben Splines erster Ordnung können auch Splines höherer Ordnung eingesetzt werden, die allerdings einen erhöhten Rechenaufwand darstellen. Als Beispiel für einen Spline zweiter Ordnung sei die folgende allgemeine Gleichung genannt: In addition to splines of the first order, higher-order splines can also be used, which, however, represent an increased amount of computation. As an example of a second-order spline, the following general equation is given:
Durch eine Spline zweiter Ordnung wird auch Stetigkeit in der ersten Ableitung gewährleistet. Die Gefahr, Schwingungen anzuregen, ist dadurch.noch weiter vermindert.By a spline of second order is also steadiness in the first derivative guaranteed. The danger, vibrations to stimulate, is thereby further reduced.
Im vorliegenden Anwendungsfall werden die Splines eingesetzt, um den zulässigen Wert in bestimmten Betriebszuständen schärfer zu kontrollieren und zu verringern. Ein solcher Betriebszustand liegt vor, wenn der Pedalwinkel 0 ist, d.h. das Fahrpedal gelöst und/oder die Bremse getreten ist, wenn die Drehzahl größer als die Leerlaufsolldrehzahl ist und/oder wenn die Luft- oder Zündungssollmomente die maximal zulässigen Momente überschreiten.In the present application, the splines are used, by the permissible value in certain operating conditions to control and reduce sharper. Such a Operating condition is when the pedal angle is 0, i. the accelerator pedal is released and / or the brake is kicked when the speed is greater than the idle speed and / or if the desired air or ignition torques are the maximum exceed permissible torques.
Letztere Bedingung ist nur in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorhanden, kann in anderen Ausführungsbeispiel weggelassen sein. The latter condition is only in a preferred embodiment present, may be omitted in other embodiments be.
Durch die Verknüpfung dieser Bedingungen mit den Splines wird ein Fehlerindikator erhalten. Nähert sich einer der Eingangsgrößen der Splines ihrer Grenze bis in die applizierbare Grauzone hinein, so liefert das betreffende Spline Werte zwischen 0 und 1. Der Fehlerindikator liefert dann von 0 unterschiedliche Werte, wenn alle Bedingungen sich zumindest in ihren Grauzonen befinden. Abhängig vom Wert des Fehlerindikators wird dann von den zulässigen Ausgangsgrößen ein zu applizierender Wert abgezogen. Sind alle Bedingungen erfüllt, ist der Wert des Fehlerindikators 1. Dann wird der größte applizierte Wert von den zulässigen Werten abgezogen und die Fehlerreaktion auf diese Weise beherrschbarer.By linking these conditions with the splines an error indicator is received. Approaching one of the Input values of the splines of their border down to the applicable one Gray zone in, so delivers the relevant spline Values between 0 and 1. The error indicator then returns from 0 different values, if all conditions are at least in their gray areas. Depending on the value of the error indicator is then of the permissible outputs deducted a value to be applied. Are all conditions is satisfied, the value of the error indicator is 1. Then the largest applied value subtracted from the allowed values and the error response in this way more manageable.
Ferner wird bei der Bestimmung der zulässigen Werte neben der Filterung eine Totzeit eingeführt, die das Saugrohrverhalten berücksichtigt. Filter und Totzeit werden durch eine Verkleinerung des Pedalwegs initialisiert. Ferner werden bei der Bestimmung des zulässigen Wertes gemäß der nachfolgenden Beschreibung die minimalen Füllungen einer Brennkraftmaschine berücksichtigt.Furthermore, when determining the permissible values, besides The filtering introduced a dead time, which is the Saugrohrverhalten considered. Filter and dead time are replaced by a Reduction of the pedal travel initialized. Further, at the determination of the permissible value according to the following Description of the minimum fillings of an internal combustion engine considered.
In den Figuren 2 und 3 sind Ablaufdiagramme dargestellt, welche eine bevorzugte Ausführungsform zur Bestimmung des maximal zulässigen Wertes der Ausgangsgröße, im bevorzugten Ausführungsbeispiel des maximal zulässigen Moments darstellen. Die einzelnen Blöcke bezeichnen dabei Programme, Programmteile oder Programmschritte, während die Verbindungslinien den Informationsfluss repräsentieren.In the figures 2 and 3 flowcharts are shown, which is a preferred embodiment for determining the maximum permissible value of the output variable, in the preferred Represent embodiment of the maximum allowable torque. The individual blocks designate programs, program parts or program steps while connecting lines represent the flow of information.
Aus.den zugeführten Größen Pedalstellung WPED und Motordrehzahl
Nmot wird in einem ersten Kennfeld 100 das maximal zulässige
Fahrerwunschmoment MIFAZUL gebildet. Ferner wird abhängig
von der Motordrehzahl und der Motortemperatur Tmot in
102 ein minimal zulässiges Moment MIMINZUL gebildet, während
in 104 beispielsweise auf der Basis der Motordrehzahl ein
maximal zulässiges maximales Moment MIMAXZUL ermittelt wird.Off.den supplied sizes pedal position WPED and engine speed
Nmot is in a
Die Bestimmung der minimalen und maximalen zulässigen Momente ist im wesentlichen aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das maximal zulässige Moment aus dem kleineren Wert des drehzahlabhängig aus einer Kennlinie ausgelesenen maximal zulässigen Moments und des tatsächlich in der Vergangenheit auftretenden maximalen Moments gebildet.Definition of the minimum and maximum allowable moments is essentially from the above-mentioned prior Technique known. In a preferred embodiment the maximum permissible moment is calculated from the smaller value of the speed-dependent maximum read out of a characteristic curve permissible moments and actually in the past occurring maximum moments formed.
Beim minimalen Moment wird zusätzlich im Kaltstart ein Kaltstartvorhalt abhängig von der Motortemperatur additiv aufgeschaltet, wobei je nach Motortemperatur zeitlich gefiltert unterschiedlich große Anteile berücksichtigt werden. Dadurch wird das maximal zulässige Moment letztendlich im Kaltstart aufgeweitet, so dass die Verfügbarkeit des Fahrzeugs in diesem Bereich weniger stark eingeschränkt ist.At the minimum torque, a cold start reservation is additionally included in the cold start activated additively depending on the engine temperature, depending on the engine temperature filtered in time different proportions are taken into account. Thereby the maximum allowable torque will eventually be in cold start expanded so that the availability of the vehicle in this Area is less restricted.
In 106 wird dann ein vorläufiger Wert des maximal zulässigen
Moments MIZUV gebildet gemäß der Wichtung des maximal zulässigen,
relativen Fahrerwunschmoments MIFAZUL und zwischen
dem minimalen und maximalen zulässigen Moment. Das vorläufige
maximale zulässige Moment MIZUV wird dann einem Totzeitglied
108 zugeführt. Die Totzeit ist dabei an der Totzeit
des Saugrohrsystems der Brennkraftmaschine orientiert oder
entspricht dieser Totzeit. Das vorläufig zulässige Moment
wird dann nach dem Totzeitglied einem Tiefpassfilter 110 zugeführt
und dort gefiltert. Ausgangssignal ist das gefilterte
maximal zulässige Moment MIZUFIL. Die Filterung wird initialisiert,
wenn eine Rücknahme des Fahrpedals erkannt wurde.
Dies erfolgt durch einen entsprechenden Schwellenwertschalter
112, dem das Pedalstellungssignal WPED zugeführt
ist. Er erzeugt ein Ausgangssignal, wenn das Fahrpedal zurückgenommen
wird, d.h. z.B. wenn dieses einen Schwellenwert
unterschreitet. Das Ausgangssignal führt zum einen zu einer
Initialisierung des Filters 110 mit dem vorläufigen maximal
zulässigen Werts als auch zu einem Umschalten des Schaltelements
114 in die gestrichelt dargestellte Stellung. Diese
Stellung bedeutet, dass der gefilterte maximal zulässige
Wert ausgegeben wird. Ferner ist vorgesehen, das Filter 110
dann zu initialisieren, wenn externe Momentenanforderungen
vorliegen, beispielsweise Anforderungen eines Motorschleppmomentenreglers,
eines Antriebsschlupfreglers, etc. In diesem
Fall wird als zweite Initialisierungsgröße anstelle der
Rücknahme der Fahrpedalstellung die Rücknahme des vorläufigen
maximal zulässigen Moments MIZUV ausgewertet. Ferner
wird in einem Vergleichselement 116 das gefilterte maximal
zulässige Moment MIZUFIL mit dem ungefilterten MIZUV verglichen.
Ist das ungefilterte kleiner als das gefilterte, so
wird über die Ausgangsleitung des Vergleichselements 116 das
Schaltelement 114 in die mit durchgezogenem Strich dargestellte
Stellung umgeschaltet. Dies bedeutet, dass dann anstelle
des gefilterten maximal zulässigen Moments das ungefilterte
weitergegeben wird.In 106, a provisional value of the maximum permissible value is then entered
Moments MIZUV formed according to the weighting of the maximum allowable,
relative driver torque MIFAZUL and between
the minimum and maximum allowable moment. The preliminary
maximum allowable moment MIZUV is then a
In entsprechender Weise wird das Totzonenglied 108 mit dem
vorläufigen Wert initialisiert.Similarly, the
In der Regel wird also zur Weiterverarbeitung das ungefilterte
maximal zulässige Moment weitergegeben, sofern nicht
eine Rücknahme des Fahrpedals erkannt wurde. In diesem Fall
wird das maximal zulässige Moment gefiltert, da die Rücknahme
des Fahrpedals sich erst nach einer bestimmten Totzeit
mit Verzögerung am Drehmoment bemerkbar macht. Um zu verhindern,
dass eine zu schnelle Reduktion des maximal zulässigen
Moments und somit eine zu schnelle Fehlerreaktion erfolgt,
wird das über Totzonenglied 108 und Filter 110 gefilterte
maximal zulässige Moment weitergegeben, wobei bei Initialisierung
von Totzonenglied und Filter das ungefilterte Moment
als Startpunkt gesetzt wird. Sobald das gefilterte kleiner
als das ungefilterte Moment ist, wird wieder das ungefilterte
weitergegeben.As a rule, therefore, the unfiltered for further processing
maximum allowed moment passed, if not
a return of the accelerator pedal has been detected. In this case
the maximum permissible moment is filtered, since the withdrawal
the accelerator pedal only after a certain dead time
makes the torque noticeable with a delay. To prevent,
that too fast a reduction of the maximum permissible
Moments and thus too fast an error reaction occurs
This is filtered via
Das auf diese Weise gebildete zulässige Moment MIZUL wird
dann gemäß Figur 3 weiterverarbeitet. In Figur 3 ist die
kontinuierliche Verringerung des maximal zulässigen Moments
in bestimmten Betriebssituationen dargestellt, wobei die
eingangs genannten Splines eingesetzt werden. Zunächst wird
jedoch der maximal zulässige Momentenwert einer Maximalwertauswahlstufe
118 zugeführt, in der ein von der Motordrehzahl
Nmot abhängiger Wert, der mittels einer Kennlinie 120 gebildet
wird, und welcher die minimale Füllung der Brennkraftmaschine
repräsentiert, mit dem maximal zulässigen Wert verglichen
und der jeweils größere weitergegeben. Ist das Fahrpedal
losgelassen, d.h. die Fahrpedalstellung gleich 0, so
wird aus dem Signalgeber 122 ein Signal ausgegeben, welcher
das Schaltelement 124 in die gestrichelte Position setzt und
der Maximalwertauswahl 118 den Wert 0 zuführt. Das auf diese
Weise ggf. begrenzte maximal zulässige Moment wird dann einer
Differenzstelle 126 zugeführt, in der in den entsprechenden
Betriebszuständen ein kontinuierlich veränderlicher
Wert abgezogen wird und auf diese Weise das maximal zulässige
Moment reduziert wird. Ausgangssignal der Differenzstufe
126 ist das maximal zulässige Moment MIZU, welches in einer
Vergleichsstelle 128 mit dem Istmoment MIIST verglichen
wird, wobei bei Überschreiten des maximal zulässigen Moments
durch das Istmoment Fehlerreaktionsmaßnahmen, beispielsweise
eine Begrenzung des Momentensollwertes, eine Abschaltung der
Kraftstoffzufuhr, etc. eingeleitet werden.The permissible moment MIZUL formed in this way becomes
then further processed according to FIG. In FIG. 3, the
continuous reduction of the maximum permissible torque
represented in certain operating situations, the
be used initially mentioned splines. First, will
however, the maximum allowable torque value of a maximum
Zur Bestimmung des Reduzierfaktors, welcher in der Differenzstufe
126 berücksichtigt wird, werden die oben erwähnte
Splines eingesetzt. In Figur 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei welchem eine Reduzierung
stattfindet, wenn das Fahrpedal losgelassen ist (Pedalwinkel
WPED gleich 0) oder die Bremse getreten ist bzw. die Drehzahl
Nmot größer als die stationäre Solldrehzahl ist. Daneben
werden in einem Ausführungsbeispiel die Sollmomente für
den Luft- und den Zündwinkelpfad mit vorgegebenen Grenzwerten
verglichen, wobei bei Überschreiten des zulässigen Wertes
durch eines der beiden Sollmomente ebenfalls eine Reduzierung
des maximal zulässigen Moments erfolgt. Die Realisierung
mit Splines wird entsprechend vorgenommen, wobei für
die Sollmomente zusätzliche Kriterien bilden. In einer Kennlinie
130 wird abhängig von der Motordrehzahl ein Korrekturfaktor
für das maximal zulässige Moment gebildet, welcher in
der Multiplikationsstelle 132 mit einem Wert zwischen 0 und
1 multipliziert wird. Der so gewichtete Korrekturwert MIKORR
wird der Differenzstelle 126 zugeführt. Ferner sind in Figur
3 zwei Spline-Funktionen 134 und 136 dargestellt, die nach
der oben angegebenen Formel für einen Spline erster Ordnung
in einem anderen Ausführungsbeispiel zweiter Ordnung arbeiten.
Die Eingangsgröße des Splines 134 wird gebildet aus der
Differenz zwischen dem Pedalweg WPED und einem Pedalschwellenwert
WSCHW, der den Bereich des losgelassenen Fahrpedals
von dem Bereich des getretenen Fahrpedals abgrenzt. Die Differenz
wird in der Differenzstufe 138 gebildet. Der Wert ε
ist der Schwellenwert WSCHW. Die Ausgangsgröße Y der Spline-Funktion
134 wird in einer Multiplikationsstelle 140 mit dem
Ausgangswert der Spline-Funktion 136 verknüpft. Diese Verknüpfung
stellt wie oben erwähnt eine logische Und-Verknüpfung
dar. Ausgangsgröße der Multiplikationsstelle 140
ist der Fehlerwert ERRIND, der Werte zwischen 0 und 1 annimmt.
Werte größer 1 werden auf 1 begrenzt. Die Eingangsgröße
des zweiten dargestellten Splines 136 ist die Differenz
zwischen Motordrehzahl Nmot und stationärer Leerlaufdrehzahl
Nstat, die in der Differenzstelle 142 gebildet
wird. Der Wert ε wird nach Maßgabe einer Kennlinie 144 abhängig
von der Motortemperatur Tmot bestimmt. Der Ausgangsgröße
Y' des Splines 136 wird in einer Additionsstelle 146
der Wert 1 aufgeschaltet, wenn die Bremse betätigt ist, oder
der Wert 0, wenn die Bremse nicht betätigt ist. Der Ausgangswert
der Additionsstelle 146 wird zur Multiplikationsstelle
140 geführt.To determine the Reduzierfaktors, which in the
Somit wird wie oben erwähnt, durch die Splines für den Fall,
dass deren Eingangsgröße in den Grauzonenbereich ε eintritt,
ein Wert gebildet zwischen 0 und 1, wobei bei Eingangsgrößen
unterhalb des Grauzonenbereichs der Wert 0 die Ausgangsgröße
der Splines ist, oberhalb 1. Weicht der Wert von 0 ab, so
wird in der Multiplikationsstelle 132 der Motordrehzahl abhängige
Korrekturwert dem maximal zulässigen Moment aufgeschaltet,
gewichtet nach Maßgabe des Ausmaßes des Eintritts
der Eingangsgrößen in den Grauzonenbereich, wobei am Ende
des Grauzonenbereichs, wenn der Schwellenwert erreicht ist,
der Ausgangswert den Wert 1 annimmt. Somit wird bei Annäherung
an die genannten Betriebszuständen das maximal zulässige
Moment kontinuierlich reduziert.Thus, as mentioned above, by the splines in the case
that their input quantity enters the gray area ε,
a value formed between 0 and 1, with input quantities
below the gray area the
Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung des minimalen
zulässigen Moments, wobei spezielle Massnahmen für den
Kaltstart und die zusätzlichen Momentenanforderungen in diesem
Betriebszustand getroffen sind. Das minimale zulässige
Moment miminzul wird abhängig von der Motordrehzahl nmot
z.B. mittels einer Kennlinie 200 vorgegeben. Dieser Größe
wird ein von Null verschiedener Wert in der Verknüpfung 202
aufgeschaltet (vorzugsweise addiert), wenn bestimmte vorgegebene
Bedingungen vorliegen. Diese werden im Schaltsignal
B_zusatz zusammengefasst, wobei diese Schaltsignal einen positiven
Wert aufweist, wenn zusätzliche Momentenanforderungen
z.B. von zusätzlichen Verbrauchern wie Vakuumpumpen,
Klimaanlagen, Lüfter, Scheinwerfer, vom Generator, etc. vorliegen,
die zusätzliches Moment anfordern, und/oder zusätzlichen
Funktionen, die ebenfalls zur einer Momentenerhöhung
der Antriebseinheit führen, wie eine Katalysatorheizfunktion.
Vorzugsweise wird das Schaltsignal B_zusatz nur dann auf
einen positiven Wert gesetzt, wenn eine solche Momentenanforderung
während der Kaltstartphase bzw. Nachstartphase
auftritt. Weist das Schaltsignal einen positiven Wert auf,
wird das Schaltelement 204 in die gestrichelte Stellung umgelegt.
In diesem Betriebszustand wird in der Verknüpfungstelle
202 dem drehzahlabhängigen Wert ein drehzahl- und motortemperaturabhängig
gebildeter Wert aufgeschaltet. Letzterer
wird z.B. im Kennfeld 206 abhängig von Motordrehzahl
nmot und Motortemperatur tmot gebildet. Er berücksichtigt
die bei kalten Motor zusätzliche auftretenden Verluste z.B.
durch erhöhte Reibung. Dieser Wert wird in der Verknüpfungsstelle
208 bei zusätzlichen Momentenanforderungen Werte aufgeschaltet
(vorzugsweise addiert), die diese zusätzlichen
Momentenanforderungen berücksichtigen. So wird bei aktiver
Katalysatorheizfunktion (Bedingung B_katheiz erfüllt) ein
weiterer drehzahlabhängiger Wert in der Verknüpfungsstelle
208 aufgeschaltet. Dieser Wert wird z.B. in einer Kennlinie
210 abhängig von der Motordrehzahl nmot bestimmt und aufgeschaltet,
wenn das Schaltelement 212 bei Vorliegen der genannten
Bedingung in der gestrichelten Stellung sich befindet.FIG. 4 shows a flow chart for determining the minimum
permissible moments, taking special measures for the
Cold start and the additional torque requirements in this
Operating state are met. The minimum allowed
Moment miminzul becomes dependent on the engine speed nmot
e.g. predetermined by a characteristic 200. This size
becomes a nonzero value in
Ein weiterer in der Verknüpfungsstelle 208 aufzuschaltender
Wert wird im Filter 214 gebildet. Dieses stellt bevorzugt
ein Tiefpassfilter dar, in welchem ein motortemperaturabhängiger
Wert, der in 216 gebildet wird, gefiltert wird. In 216
wird die Motortemperatur tmot eingelesen und in Bezug auf
einen festen Temperaturwert TNS gesetzt, ggf. gewichtet mit
weiteren vorgegebenen Größen. Der Temperaturwert stellt dabei
einen Grenzwert dar, der den Betriebszustand des Kaltstart
von anderen abgrenzt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird das dem Filter zugeführte Signal dm_zusatz wie
folgt gebildet:
Das Tiefpassfilter ist derart konstruiert, dass eine Filterung nur dann stattfindet, wenn eine positive Flanke im Bedingungssignal B_zusatz erkannt wurde (vgl. 218), d.h. nur bei Auftreten einer neuer Momentenanforderung. Der zu diesem Zeitpunkt vorliegende Wert dm_zusatz wird mit einer bestimmten Zeitkonstante gefiltert, wobei Änderungen dieses Werts nach dem oben genannten Zeitpunkt nicht berücksichtigt werden. Der gefilterte Wert dm_zusatz stellt also ein zeitlich gefilterter motortemperaturabhängiger Anteil dar (Kaltstartvorhalt).The low-pass filter is designed such that filtering only takes place when one positive edge was detected in condition signal B_addition (see 218), i. only at Occurrence of a new moment request. The value at this time dm_zusatz is filtered with a certain time constant, with changes of this Value can not be taken into account after the above date. The filtered one Value dm_zusatz thus represents a time filtered engine temperature-dependent proportion (Cold start derivative).
Die beschriebene Bestimmung des minimalen zulässigen Moments findet sowohl in Ebene
1 als auch in Ebene 2 statt.The described determination of the minimum allowable torque takes place both in
Claims (11)
- Method for controlling a drive unit, in which a maximum value of an output variable from the drive unit is defined and, if this maximum value is exceeded by the current value, measures are initiated, the maximum permissible value being formed on the basis of the accelerator pedal position and, in at least one operating state, been filtered on the model of the dynamics of the intake pipe of an internal combustion engine, characterized in that the filtering comprises a dead-zone element which represents the dead time in the intake pipe.
- Method according to Claim 1, characterized in that the filter and/or the dead-zone element are initialized when a release of the accelerator pedal is detected.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum permissible value is the filtered value when a release of the accelerator pedal is detected, while it is the unfiltered value if the filtered value becomes smaller than the unfiltered value.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum permissible value is reduced continuously, depending on the margin between at least one variable indicating a specific operating state and a limiting variable.
- Method according to Claim 4, characterized in that what are known as splines are used to determine the magnitude of the reduction.
- Method according to Claim 4 or 5, characterized in that the permissible value is reduced when the accelerator pedal is released or the brake is applied and the engine speed is greater than the desired speed at idle.
- Method according to one of Claims 4 to 6, characterized in that a limiting variable for the accelerator pedal position and/or the difference between the engine speed and desired speed is formed and, when it is approached, an output variable is determined which becomes greater with increasing approach and which acts on the corrective value to reduce the maximum permissible value.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that this maximum value is determined on the basis of the minimum charge and/or in that this maximum value is determined on the basis of a minimum value which, when there is an additional torque requirement, is formed by means of an engine-temperature-dependent value.
- Device for controlling a drive unit, having a control unit which forms a maximum permissible value for an output variable from the drive unit and, if this maximum value is exceeded by the current value, initiates reaction measures, the maximum permissible value being formed on the basis of the accelerator pedal position, characterized in that the control unit comprises filter means which filter the maximum permissible value, the filter means comprising a dead-zone element derived from the intake pipe dead time.
- Device according to Claim 9, characterized in that the control unit comprises corrective means which reduce the maximum permissible value continuously on the basis of the approach of at least one variable representing an operating state to a limiting variable.
- Device according to Claim 9 or 10, characterized in that the control unit has means which determine this maximum value on the basis of the minimum charge and/or which determine this maximum value on the basis of a minimum value which, when there is an additional torque requirement, is formed by means of an engine-temperature-dependent value.
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